水煤浆技术讲座.ppt

高浓度水煤浆制备技术徐志强 教授中国矿业大学（北京）国家水煤浆中心制浆技术研究所中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 水煤浆是由约70%的干煤干煤，30%水及少量化学添加剂制成的浆体燃料 应具备下列性质：1.1. 含煤浓度要高，通常为62％～70％；2.2. 煤粒应达到一定的细度一般要求 粒度上限为300微米，其中 < 200网目（74微米）含量 > 75％；3.3. 有良好的稳定性储运中不产生不可恢复的硬沉淀， 一般要求存放期超过一个月；4.4. 流动性要好，并应具有良好的流变特性一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所剪切变稀的流变图剪切变稠的流变图 左图是我们所希望的一种剪切变稀的非牛顿流体流动时粘度低，有利于泵送和雾化；静止时粘度高，可防止颗粒沉淀而不应该做成如右图那种剪切变稠的流体 通常要求在剪切速率为100 S-1时，表观黏度 <1200mPaS一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 水煤浆的储、运与燃烧方式与油类似，可替代燃料油。

代煤，有节煤与减少环境污染的优点一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 我国煤多、油少，煤炭占化石能源储量的92.94％十五计划纲要中指出：要发 挥资源优势，以煤炭为基础能源l据预测，到本世纪中，煤炭在我国一次能源消费结构中的比重还 难以降至50％以下l石油是重要的战略物资，但是我国石油储量只占化石能源总量的5.35％国内石油产量的增加远不能满足消费需求的增长l2002年我国进口原油8000万吨预测2004年，我国原油将缺口1.2亿吨，国产原油只能满足需求量的58％l 对境外石油的依赖程度不断加大，对我国安全构成了严重威胁以煤代油是我国既定的能源政策一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l解决我国石油资源短缺的途径很多，如煤炭液化煤炭液化可直接制得成品油但是建设大型煤炭液化工厂的技术与装备还需进口投资大、制得的燃料成本高 l据中新社报道，年产油100万吨需投资100亿元, 相当吨油/年投资10000元，每吨油耗煤3～4吨按此初略估计，产品价格不会低于每桶30美元，或每吨1800元l所以，我们认为作为技术储备，建设煤炭液化示范厂是非常必要的, 但是目前很难商业化运作。

一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 l 目前水煤浆虽然只是替代燃料油但将替代下的 燃料油深加 工，可得45 ％左右的汽、柴油， 6％的燃料气及25％～35％ 的重质馏分 l 按年产100万吨汽、柴油计算，需要用220万吨/年燃料油，约 需500万吨/年水煤浆建浆厂与改炉共需投资约15亿，相当 吨油/年投资1500元，只是煤炭液化所需投资的15％所以，水煤浆是近期代油的经济有效途径l 水煤浆还是煤炭间接液化中气化用原料，德士古炉水煤浆造 气在我国已实现产业化l 此外，一种可替代柴油的精细水煤浆在我校也取得实验室阶 段 成果产业化后，将进一步扩大水煤浆代油范围一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 1996年江总书记来我校视察水煤浆时指出： “ 对水煤浆的重要性 要提到战略高度来认识”一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 l 国家经贸委[2001]1019号文《节约替代燃料油十五规 划》中，计划年减少烧油1600万吨，水煤浆列为代 油燃料的首选。

l 国家计委[2002]1990号文《煤炭工业十五基本建设指 导意见》发展重点中，指出：要积极推进水煤浆厂的 建设，以替代燃料油消耗一、水煤浆的性质与用途中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程l水煤浆是七十年代末出现的一种新型煤基流体燃料，它既要求浓度高（浓度约70％），又要流动性好，还不能产生沉淀要同时满足有较大难度，涉及多学科技术l 当初只有瑞典和美国掌握，我国立足国内自主开发1983年国家将“ 水煤浆制备与燃烧技术” 列为国家重点攻关项目• “ 六五”属实验室研究；• “ 七五” 进入小规模工业试验；• “ 八五” 以电厂为对象，进行制浆与燃烧的工业示范l我校是我国水煤浆的制备技术的开发单位 六五” 以来 ，一直承担水煤浆制备技术的国家攻关和制浆厂的设计任务中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程1983年1月，国家科委将“水煤浆制备与燃烧技术”正式列为国家“六五”攻关项目水煤浆制备技术的开发由中国矿业大学北京研究生部承担 1983年5月，我校制备的“大同水煤浆”首次在浙江大学200公斤/时试验台架上试烧成功。

1984年2月第二次制备的4吨“抚顺及恩口水煤浆”运往浙大再次试烧成功六五”攻关中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程 1984年8月，实验室制备的70吨“八一矿水煤浆”，在“北京造纸一厂”的20蒸吨/时工业锅炉上代油燃烧成功 在此期间，由我校提供技术，先后在抚顺矿、八一矿建成了能力各为3万吨/年与2万吨/年的简易制浆厂 1985年获国务院科委、计委、经委及财政部联合发布的“六五国家科技攻关成绩显著”表彰奖 1986年初，顺利通过了"六五"鉴定，国务院领导同志亲自听取了汇报，井指示要加快水煤浆发展的步伐 中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程“七五”攻关 进入“七五七五”后，在国家攻关组的基础上，组建了“华煤水煤浆技术联合中心”以协调水煤浆，同时吸收了有关设计、研究院参加攻关 在此期间，为了借鉴国际同行的经验，建设了中、日合资25万吨/年的兖日制浆厂及引进瑞典技术的25万吨/年北京制浆厂 “七五”攻关我校的任务是开发水煤浆制备工业生产技术与添加剂工业生产技术。

“七五”期间，采用我校技术，改扩建了“抚顺制浆厂”、“八一制浆厂”，使能力分别提高到年产7万吨与5万吨，并为北京、淮南两个添加剂生产厂的建设提供了关键技术 1991年分别通过了“七五”鉴定中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程 其中浮选精煤制浆技术获山东省科技进步一等奖、水煤浆工业生产技术获能源都科技进步一等奖和国家科技进步三等奖用选煤厂细煤制备水煤浆燃料工艺”获国家发明专利中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程 “八五”期间，以华煤水煤浆技术联合中心为基础，组建了“国家水煤浆工程技术研究中心”协调水煤浆研究与开发工作， 国家水煤浆工程技术研究中心的 “制浆技术研究所”与“水煤浆燃烧技术研究所”分别设在中国矿业大学北京研究生部与浙江大学 “八五”攻关的任务是进行大规模制浆与电站燃用水煤浆工业示范，制浆工业示范厂为枣庄矿务局八一矿25万吨/年制浆厂，电站示范厂为淄博白杨河电厂230吨/小时电站锅炉制浆技术由中国矿业大学承担，燃烧技术由浙江大学承担。

该项目已先后于1999年6月和2000年3月通过了由上级主管部门组织的，有国家科技部、国家经贸委及有关专家参加的鉴定八五”攻关中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø 煤炭成浆性规律的研究；Ø 水煤浆粒度分布测试方法与高浓度水煤浆级配技术的研究；Ø 水煤浆添加剂研究；Ø 高浓度水煤浆制浆工艺研究；Ø 高浓度水煤浆磨矿技术的研究；Ø 水煤浆流变特性与检测方法的研究；Ø 制浆专用设备的研制；Ø 制浆厂检测与控制技术的开发；Ø 在工程设计中，承担优选制浆原料，确定合理的级配与添加 剂配方，制浆工艺设计、主要设备选择与工艺布置，质量检 测与控制技术在水煤浆制浆技术开发中，我校的主要任务是 ：二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 我校开发的制浆技术先后获两次国家科技进步奖，5次省部级科技进步奖1991年国家科技进步三等奖2002年国家科技进步二等奖二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所• 1999 年，“ 八五” 攻关项目“白杨河电厂油炉改烧水煤浆”与“枣庄25万吨/年制浆厂” 先后通过鉴定，评为国际先进水平，表明我国水煤浆制备与燃烧技术已经成熟，为推广应用奠定了基础。

v 九十年代初，我国为建25万吨/年制浆厂，只好从国外引进，现在可立足国内近年还顶退了日本策划了3 年时间，企图利用日元贷款的优势，打进中国市场的努力l2000年以来，先后建成了八一、白杨河、汇海、东庞、胜利油田、茂名、大庆盛泰等 15座15～50万吨的大浆厂已形成 400万吨/年的制浆能力，南海200万吨/年制浆厂也在建设之中二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所胜利油田50万吨/年浆厂大同汇海100万吨/年浆厂二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所建设中的广东南海200万吨/年的水煤浆厂二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所v我国水煤浆浆厂与产业化规模已跃居国际的前列 主要技术经济指标与国外对比二、我国水煤浆发展的进程中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 下面简要介绍我校开发的，也是当今我国普遍采用的制浆技术其中包下面简要介绍我校开发的，也是当今我国普遍采用的制浆技术其中包括五项：括五项：三、水煤浆制备技术 1、制浆工艺、制浆工艺 制浆工艺的选择取决于原料的性质与用户对水煤浆质量的要求。

我们主张采用湿法磨矿制浆工艺，湿法磨矿又有高浓度磨矿与中浓度磨矿两种方式在此，我们推荐两个工艺，对易成浆与中等成浆性的煤种，宜采用高浓度一段磨矿制浆工艺，如图 A ；对难制浆煤种宜采用两段磨矿级配制浆工艺，如图 B 从国外引进的两个制浆厂，都采用了多段磨与中浓度磨矿中浓度磨矿产品需再经过滤脱水、捏混、搅拌后才能成浆实践证明，它不如高浓度一段磨矿制浆工艺中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 高浓度磨矿磨机的能力虽然较中浓度磨矿为低，但它具有更多的优点：磨矿工艺简单，有利于产生较多的细粒改善粒度分布，磨矿过程中分散剂能及时与煤粒新生表面接触，有利于提高制浆效果这种工艺已能满足大多数煤炭制浆的需要，是用途最广的一种制浆工艺图 A高浓度一段磨矿工艺三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所图图 B两两段段磨磨矿矿工工艺艺l 对难制浆煤种，为了尽可能提高产品粒度分布的堆积效率，1987年我们提出了一种两段磨矿级配制浆工艺该工艺粗磨产生粒度上限符合要求但相对较粗的组份，细磨产生更细的组份粗磨为高浓度磨矿，最好采用棒磨机；细磨可以采用球磨机或振动磨机，磨矿浓度可以偏低一些，但无需经过过滤脱水，而直接加入粗磨机中，粗磨可得磨矿的最终产品。

三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 该工艺与意大利和俄罗斯不同之处是，细磨原料不直接来自破碎产品而改用从粗磨产品中分流，这样可大大减小细磨中的破碎比，有利于提高细磨的效率 这种两段磨矿级配制浆工艺可否取得实效，在很大程度上是取决于能否正确地掌握两段磨各自的运行工况、粒度分布与处理量间的配比 俄罗斯虽然采用了这种工艺，但是从实际制浆效果来看，并没有显出优点，堆积效率也只达到70.16％，并不比常规的一磨机高问题就在于此 我们依靠所掌握的水煤浆磨矿模拟与优化技术，使这个问题得以迎刃而解这种工艺的最终产品堆积效率可以比常规的一磨机高出5～10个百分点三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 2. 掌握煤炭成浆性规律掌握煤炭成浆性规律l煤炭成浆性与选矿中矿石可选性一样重要，是确定产品质量与制定合理工艺的基础 问题是：问题是： 1. 1. 根据常规煤质数据,如何判定它的成浆性？ 2.2. 如何预测可制浆浓度？l我们在大量实验基础上，通过对 34 项煤质因子对制浆影响的相关分析和非线性多元逐步回归分析，建立了只含三参数的煤炭成浆性指标 D D 和制浆浓度预测模型。

三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 D = 7.5－ 0.051HGI+0.22Mad+0.0257O2daf其中 ： Mad－煤炭空气干燥基水分，％ ； Odaf －煤炭干燥无灰基氧含量，％ ； HGI －哈氏可磨性指数 D 值越小，越容易制浆我国煤炭中，易制浆的煤少，大部分为中等和中等偏难，难制浆的煤也有，如褐煤和部分神府地区的煤煤炭成浆性指标根据 D 值可进一步预测可制浆浓度，误差1.31％浓度预测模型： C = 77－1.2D, %三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 合理选择制浆用煤，对产品质量、生产成本与建厂投资都 是至关重要的燃烧方面还要求煤炭的挥发份应 >28%，灰 分、硫份、灰熔点、与热值应符合用户的需求按照 D 值可将煤炭成浆性难易分成四档l 国外只研究了部分煤质因素各自对制浆的影响，无法综合 评定成浆性，更不能预测可制浆浓度三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所3.3. 粒度级配粒度级配三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所3. 粒度级配只有大颗粒充填了细颗粒再充填了更细颗粒l 粒度分布中各粒级的搭配称“级配”。

只有级配 合理，大小颗粒能相互充填，减少空隙率，提高固体容积浓度（即堆积率），才能少用水，制出流动性好的高浓度水煤浆l 如何分析和掌握级配的优劣，是制备高浓度水煤浆的一项关键技术三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l国外只研究了少数几种等径颗粒相互堆积的规律水煤浆是 连续粒度分布，所以难以分析它的充填规律国外是通过实验，总结某些典型粒度分布的最优模型参数值来指导实验l 我们认为，按模型参数来判断级配的优劣，有很 大的局限 性, 因为实际物料不可能完全符合某种典型分布l 我们建立了隔层堆积理论和计算机模拟算法，可计算任 一粒群的堆积率，并预测可制浆浓度也就是先对连续分布作离散处理，按粒径与孔径比分成若干窄级别，再进行随机隔层堆积计算三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 l将这项技术与成浆性评价方法结合起来，成为我们独有的评价、诊断与改进制浆工艺的有效手段l如果制浆浓度达不到成浆性预测值，首先应分析粒度分布, 若堆积率低于70％，应改进磨矿；否则应改进添加剂配方l该项技术用于指导试验研究与工业生产，取得显著成效。

l在瑞典与Fluidcarbon公司合作中，用他们的工艺和中国添加剂，制浆浓度只有62%，达不到要求的66%瑞方认为中国添加剂不行，我方诊断出是产品的堆积率不高，只有63％，指出是瑞典的磨矿工艺问题通过优化磨矿工艺，使堆积率提高到71％，用中国的添加剂做出了浓度67％的水煤浆三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所为此，他们称这是中国高磨矿技术，请我们帮助改进浆厂设计三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所4. 4. 化学添加剂化学添加剂l煤浆流动时，要求黏度低；静止时，又要能转变成高黏度,阻止颗粒沉淀为此，添加少量（1％左右）化学添加剂是必要的l 我们按照对添加剂作用机理的新认识，开发出三种系列的分 散剂和有机与无机两种系列的稳定剂结合级配技术优势， 使吨浆添加剂费用降为国外的1/3～ 1/5日本吨浆添加剂费 用14美元，其他国家更高，我们只需要 3～5美元l 美国专利是按胶体稳定性 DLVO 理论，认为添加剂的作用是 提高煤粒 电位，达到 分散和降粘；并认为，只要分散就可 提高稳定性。

三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 DLVO理论对胶体无疑是正确的，但对水煤浆这种高浓度粗分散体系，我们认为并不适用l 我们的研究结果表明： Ø 阴离子添加剂确实提高了ζ电位,非离子添加剂对ζ电位并没有影响，却有很好的降粘效果； 所以，提高ζ电位不是使水煤浆分散的必要条件Ø 单纯改变溶液的pH可以提高ζ电位，却没有降粘效果三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø 在高浓度条件下，反而需要使颗粒絮凝，形成空间结构，才能有效阻止沉淀即使沉淀，也是一种可恢复的松软沉淀l 实践表明，仅靠分散不足以防止沉淀：Ø 水煤浆最大粒度达300μm，是动力上非常不稳定的粗分散系，不管分散已否，总要发生沉淀；l 为降粘，要使颗粒分散；为提高稳定性，又要使颗粒絮凝 这是两种对立的作用，为了使它们能够共存，我们提出了“浆粒” 的概念三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø 先使煤粒表面吸附表面活性剂，并形成水化膜，构成浆粒，靠空间位阻实现分散与降粘；Ø 再用稳定剂使浆粒絮凝形成空间结构体，以阻止颗粒沉淀。

Ø 储存时，靠结构体保持稳定；流动时，结构体被破坏，又恢复降粘效果 既满足了流动性的要求，又具有良好的稳定性三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 制浆工业生产中，最重要的是磨矿技术 选矿中的磨矿，通常只要求达到一定的细度；而制浆中的磨矿，除细度要求外，更重要的是要获得高堆积率产品l 瑞典、意大利、俄罗斯和日本为此需要用2～4台磨机分别磨矿，配合制浆l 我们通过对磨矿过程的研究，掌握了产生优良级配的磨矿技术，包括磨机结构与运行工况的优化设计、合理配球所研制的专用磨机，一次磨矿就能得到较高的堆积效率，从而提高了水煤浆质量，并可简化工艺和减少添加剂费用5 5 磨矿技术磨矿技术三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 l 在此基础上，研制出单系统制浆能力从3～50万吨/年的制浆专用系列磨机球 磨 机振动磨机搅拌磨机三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所磨矿预测与实际技术指标对比磨矿预测与实际技术指标对比l 从而简化了制浆工艺，并节省能耗，功耗仅相当引进日本设备的 62％。

l 实践表明：所研制磨机的处理能力、产品质量，与设计中的预测值非常接近，一次磨矿就得到堆积率超过70％的产品三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 特别是，特别是，产品的粒度分布与设定的十分一致下图是大同制浆厂设计与实际产品的粒度分布间关系图中 “曲线”为设计，”点”为实际产品三、水煤浆制备技术中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 已有7台50MW电站锅炉，24台中小油炉以及陶瓷、烧结等烧油窑炉改烧水煤浆改造中的还有100MW与200MW电站锅炉汕头电厂50MW改烧水煤浆锅炉 胜利油田改烧水煤浆的10吨油炉四、水煤浆代油的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所l 取得显著的节油与经济效益取得显著的节油与经济效益 约2.2吨水煤浆可替代1吨油，节省燃料费1/3燕山石化燃用46.8万吨水煤浆，节省燃料费1.27亿元；汕头万丰电厂燃用水煤浆29万吨，节省燃料费8700万元 以水煤浆代油的经济效益与油价关系密切，按目前浆价及汇率，折算与燃油费用持平的到厂油价，如下表。

四、水煤浆代油的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所（2 2））水煤浆燃烧时，火焰中心温度比烧油约低100 0C ～150 0C，炉内含水蒸 气，可显著减少NOx排放 在20t/h锅炉上，对NOx排放实测数据为：烧油为282 ppm，烧水煤浆为102 ppml 代油也取得较好的环境效益：代油也取得较好的环境效益：燃油与燃浆火焰温度的对比 （ 1 1）） 燃用水煤浆SO2排放量相当低硫油燕山石化为209mg/m3 ，白杨河电厂为627.4mg/m3，汕头万丰电厂1台50MW油炉改烧水煤浆后，每年减排SO2约3000吨四、水煤浆代油的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 已有100多台中、小燃煤锅炉改烧水煤浆，取得较好的节煤与环境效益水煤浆的洁净煤特性表现在下述三方面：水煤浆的洁净煤特性表现在下述三方面：Ø 水煤浆的制备、储运全封闭，避免了煤炭在装、储、运中损失带给环境的污染；Ø 燃用水煤浆热效率高，中小锅炉热效率可达83％以上,燃煤的锅炉效率平均为50％～60％实践表明，用于中小锅炉代煤可节煤1/3，因而也减少了对环境的污染；Ø 燃用水煤浆明显地减少了燃煤NOx的排放。

因为水煤浆的燃烧温度比煤粉低约100℃，可减少NOx生成煤粉与水煤浆炉温比较四、水煤浆代油的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所部分锅炉燃用水煤浆环境监测数据l 我国中、小燃煤锅炉有49万多台，为控制燃煤污染，改 烧水煤浆是现实可行的途径改烧油或天然气当然污染会更少，但不可能都具备这种资源与经济条件五、水煤浆代煤的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 l 中、小燃煤锅炉改烧水煤浆也有经济效益 由表中可以看出：烧水煤浆可节煤40％，燃料费与电耗比烧煤高，维修与人员费用比烧煤低两者相抵后，烧水煤浆的总费用仍然低于烧煤五、水煤浆代煤的效益中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所六、水煤浆技术的新进展 单线一磨机50万吨/年水煤浆技术装备研究开发的目的在于：Ø降低制浆生产的能耗 由单线25万吨/年扩大到50万吨/年，制浆生产的综合能耗可以降低10～20%Ø节省建厂投资 单线制浆生产能力提高一倍，可以减少制浆工艺设备台数和厂房面积约50%，从而减少制浆厂的建设投资约35%左右Ø降低制浆生产成本 由于降低了制浆能耗，减少了生产岗位定员和折旧费，制浆生产成本约可降低10%以上。

国家发改委2004年“节能和新能源关键技术装备开发专项”〔发改办高技2004〕753将“单线50万吨水煤浆技术装备的开发”列入研制开发计划中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所2 低阶煤制浆及燃烧技术的研究与开发 现在已建成的水煤浆厂大多利用成浆性较好的气煤、1/3焦煤等制浆，一方面在一定程度上与冶金用煤“争口粮”，造成煤炭资源的不合理利用，同时也加大了制浆生产成本 我国的低阶动力用煤（不包括褐煤）约占我国煤炭总储量的42.4％，而且煤质优良、价格相对低廉（约为一般炼焦煤种价格的1/2至1/3），但由于其成浆性差（如神木煤）而没能被充分利用 开发低阶煤制浆技术不仅可以优化我国煤炭资源的合理利用，扩大水煤浆制浆原料煤的来源，同时还可有效的降低水煤浆的生产成本六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø 低阶烟煤的主要特点是:内在水分高、煤的内孔隙发达及比表面积大、富含极性官能团及含氧量高、丝质组含量多导致煤的可磨性差等等Ø 这些特性使低阶煤的成浆性属于较难（如大同煤）或极难成浆性（如多数神木煤）等级。

Ø 同时低阶煤（如多数神木煤）一般灰熔点较低，给燃烧带来一系列问题，低阶煤水煤浆的燃烧技术也是一个重要研究方向六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø低阶煤制浆也列入2004年国家发改委“节能和新能源关键技术装备开发专项”的研制开发计划六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所3 大型水煤浆专用锅炉与高效燃烧器的研制与开发 随着水煤浆应用规模的扩大，水煤浆专用锅炉也向更大吨位发展 广东南海龙光集团发电一厂原有两台670蒸吨的燃油锅炉，目前正将一台改为水煤浆锅炉，这是目前国内最大的水煤浆锅炉 大型水煤浆专用锅炉与高效燃烧器的研制与开发是水煤浆一个重要研究方向 六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所4 中小燃煤、燃油锅炉改烧水煤浆 水煤浆代煤燃烧，具有显著的节能效益，中小燃煤锅炉改烧水煤浆可以节煤约三分之一水煤浆代煤具有较好的环境效益随着我国治理燃煤污染的力度加大，我国49万多台的中小燃煤锅炉以水煤浆代煤会有很好的推广应用前景六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所5 精细水煤浆制备与燃用技术的研究与开发 精细水煤浆是水煤浆技术研究的深化，通过对煤炭的深度加工， 将煤中的灰分降到1%左右，然后用这种超净煤制备代替轻质燃油精细水煤浆。

目前已在9kW农用柴油机上做无负荷运转试验成功，常压下，在小型燃油锅炉中燃烧试验成功 精细水煤浆产业化必将为煤代油提供了广阔的应用领域六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所6 水煤浆脱硫技术的研究Ø 燃煤排放SO2给大气带来的污染已成为社会关注的热点Ø我国电源结构以火电为主，占75％，火电中又以煤电为主，占90％以上全国火电厂二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量的40％以上Ø国家规定，在“两控区”内新建、改造燃煤含硫量大于1％的电厂必须建设脱硫设施，现有燃煤含硫量大于l％的电厂，要在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他具有相应效果的减排措施六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø 水煤浆由于和煤粉的燃烧方式不同，在与煤粉硫分相同的情况下，其燃后二氧化硫和氮氧化物的排放明显低于煤粉Ø 若采用合理的制浆工艺，并在制浆过程中加入脱硫剂，制备出脱硫型水煤浆，使燃用这种水煤浆在不另加烟气脱硫装置情况下也能达到环保要求，不但可为我国治理燃煤污染开拓一个新途径，而且可大大拓宽水煤浆技术的应用空间六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所7 小型连续式高效水煤浆制备装备的研制与开发Ø单线3-25万吨/年的水煤浆生产系统已广泛应用；Ø水煤浆有一个经济运输范围问题；Ø对大型用户可以接近建浆厂；Ø在小型用户比较集中的地方也可集中建一个水煤浆厂；Ø孤立的小型用户供浆则比较困难；Ø陶瓷间歇式的陶瓷磨制浆不仅效率低，而且会造成二次污染；Ø因此有必要开发3万吨/年以下连续式高效水煤浆制备装置，以满足不同要求的小用户的需要。

六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所8 利用水煤浆技术处理工业废水•我国造纸及纸制品工业企业废水排放约35亿吨，工业废水达标排放率53.74%，造纸工业水污染防治，是一项十分艰巨的任务•造纸制浆废水中含有大量的有机和无机化合物，同时具有一定的热值（约有1000大卡），实验研究证明，将制浆造纸废液与煤炭一起加工制备成废液水煤浆，可作为纸厂锅炉的燃料，也可燃烧发电，这样既可以解决环保问题又可以节约水资源、充分利用废液中的有效成分和热量六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所Ø碱法草浆造纸黑液中所含有较多的碱性物质，如碳酸钠Na2CO3、氢氧化钠NaOH、硫酸钠Na2SO4等因而可提高脱硫效率试验表明，黑液煤浆具有显著的脱硫作用，总脱硫率高达96.43％Ø同样，利用水煤浆技术也可处理制革、化工的其他工业废水，是治理工业废水污染的一个有效途径六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所 9 小型水煤浆气化装置的研究与开发Ø水煤浆在各种工业窑炉中已得到广泛地应用，多用于原料的烘干，成品的烘干仍用燃油或燃气。

Ø美国的德士古水煤浆加压气化技术在我国推广应用，已经在鲁南化肥厂、渭河化肥厂、上海焦化厂使用它是利用在高温、高压和纯氧环境下对水煤浆进行气化，该技术碳转化率和气化效率均较高，同时不产生含酚废水，环境效益好但该技术设备复杂，关键环节较多，工程造价高，不适合中小工业炉窑作燃气使用Ø开发设备简单、造价低的小型水煤浆气化装置，为中小工业炉窑提供经济型燃料气，将拓宽水煤浆的应用领域六、水煤浆技术的新进展中国矿业大学（北京校区）国家水煤浆中心 制浆技术研究所谢谢大家！谢谢大家！。